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偶聯劑也稱為“架橋劑”。常用於處理無機填充物,如碳酸鈣、硫酸鋇等。偶聯劑應用於塑膠體系,可使填料得到活化,從而大幅度提高填充量,減少樹脂用量,降低製品成本,提高抗衝強度,抗張強度,同時改善綜合加工效能。而矽烷偶聯劑是偶聯劑的一種。矽烷偶聯劑是一類含矽原子的有機化合物,可以用通式YsiX3表示,其中X為烷基或烷氧基,Y為烷基、氧代烷基或氨基、苯基等。
矽烷偶聯劑使用方法:
1.表面處理法
透過矽烷偶聯劑將無機物與聚合物兩介面連結在一起,以獲得最佳的潤溼值與分散性。
將矽烷偶聯劑成稀溶液,以利與被處理表面進行充分接觸。溶劑多為水、醇或水醇混合物,並以不含氟離子的水及價廉無毒的乙醇、異丙醇為宜.
氨基矽烷偶聯劑,直接配置水溶液,PH在9~11.氨基官能團有助於矽烷在水溶液變得更加穩定。
其他類的矽烷偶聯劑配製的溶液均需加入醋酸作水解催化劑,並將pH值調至3.5-5.5。
長鏈烷基及苯基矽烷由於穩定性較差,不宜配成水溶液使用。
首先由95%的EtOH及5%的H2O配成醇一水溶液,加入AcOH使pH為4.5-5.5。攪拌下加入矽嘗偶聯劑使濃度達2%,水解5min後,即生成含Si-OH的水解物。配好處理液後,可透過浸漬、噴霧或刷塗等方法處理。
(1)將乙酸加入水中製備最終濃度為0.1~2%的水溶液。如果矽烷溶解性更好,推薦使用更低濃度的乙酸溶液。
(2)將矽烷偶聯劑滴入乙酸水溶液並混合至最終濃度為0.1~2.0%。緩慢滴加矽烷,快速攪拌水溶液,這樣可以防止生成凝膠。
(3)加入矽烷以後,需要繼續振動30~60分鐘直到溶液變成完全透明,表明矽烷已經完全水解。
(4)如果出現固體雜質,推薦進行過濾。如果矽烷溶液連續不斷地使用,用低於0.5μ的篩子進行環循過濾。
(5)在有水存在的條件下,矽烷醇通常是不穩定的,但它在弱酸溶液中更加穩定。
先將矽烷透過控制水解制成水解物而用作表面處理劑。此法可獲得比純矽烷溶液更佳的處理效果。
2.整體摻混法
整體摻混法是在填料加入前,將矽烷偶聯劑原液混入樹脂或聚合物內。樹脂或聚合物不得過早與矽烷偶聯劑反應,以免降低其增黏效果。矽烷偶聯摻入樹脂後,須放置一段時間,以完成遷移過程,而後再進行固化,方能獲得較佳的效果。